211service.com
Een massale zoektocht naar autismegenen begint
De jacht op de genetische basis van autisme kan binnenkort zijn ongrijpbare doelwit naderen. Wetenschappers van 11 instellingen in de omgeving van Boston, waaronder MIT en het Broad Institute, zullen nieuwe hulpmiddelen gebruiken om DNA-monsters van duizenden autistische mensen en hun families te analyseren. Het is naar verwachting de grootste zoektocht tot nu toe naar de genetische oorzaken van autisme en kan binnen zes maanden kandidaatgenen opleveren.
Het identificeren van genetische variaties die het risico op autisme verhogen, kan leiden tot nieuwe behandelingen voor de aandoening. (Credit: Istockphoto.com/mevans)
Dit project stelt ons in staat om het genoom met een ongekend detailniveau te bestuderen, zegt Mark Daly, een onderzoeker bij de Breed instituut wie deelnemen aan het project. Als we eenmaal inzicht hebben in de genen en causale paden die aan de ziekte ten grondslag liggen, kunnen we ons concentreren [op] onderzoek en ontwikkeling van therapieën voor die genen.
Wetenschappers weten dat autisme, dat bij ongeveer één op de 166 kinderen voorkomt, een genetische component heeft; broers en zussen van autistische mensen hebben een veel grotere kans om de stoornis te ontwikkelen dan de algemene bevolking. Maar de ziekte heeft waarschijnlijk een aantal oorzaken, waaronder omgevingsinvloeden en meerdere genen. Net als bij andere complexe genetische ziekten, was het enorm moeilijk om de genen aan te wijzen die het risico verhogen.
Eerdere studies hebben grote delen van het genoom geïdentificeerd die genetische variaties lijken te bevatten die verband houden met autisme. Die regio kan echter honderden genen bevatten, en de beperkingen van de DNA-analysetechnologie hebben het identificeren van de specifieke boosdoener een uitdaging gemaakt. In dergelijke situaties doen wetenschappers meestal een gok op basis van de bekende biologie van de ziekte. Het is erg frustrerend, zegt Rudy Tanzi , een neuroloog aan de Harvard Medical School en een medewerker van het project. De kans is klein dat je het juiste gen hebt gekozen.
Maar wetenschappers kunnen het genoom nu veel grondiger scannen met behulp van nieuwere soorten genchips, kleine glasplaatjes bedekt met bepaalde DNA-sequenties die sequenties in een monster kunnen identificeren door eraan te binden. De nieuwste chips kunnen snel meer DNA-sequenties detecteren dan ooit tevoren - honderdduizenden tegelijk. Nu kunnen we diamanten tussen het glas vinden, zegt Tanzi.
De nieuwe studie zal een chip gebruiken die is ontwikkeld door Affymetrix , een DNA-analysebedrijf gevestigd in Santa Clara, CA, dat zoekt naar 500.000 specifieke genetische variaties, of SNP's (single nucleotide polymorphisms), in een enkel experiment. Wetenschappers zullen het DNA van 3.700 autistische mensen en hun families analyseren op SNP's die vaker voorkomen bij mensen met de stoornis, in vergelijking met niet-aangedane deelnemers aan het onderzoek.
Omdat de chip zoveel SNP's detecteert, is bijna iedereen te herleiden naar een locatie in de buurt van of binnen een specifiek gen in het genoom. Elke hit kan je rechtstreeks naar het gen van interesse brengen, zegt Tanzi. Dat is echt een enorme sprong voorwaarts, zoals van Little League naar de grote competities gaan.
Zodra de onderzoekers een kandidatenlijst met genen hebben gevonden, waarvan ze denken dat die binnen zes maanden zou kunnen gebeuren, zullen ze de gegevens openbaar maken, zodat andere wetenschappers de genen en hun rol bij autisme kunnen bestuderen. Experts verwachten dat het project wijst op genen en paden die niemand ooit heeft overwogen bij autisme - paden die in feite aan de basis van de stoornis zouden kunnen liggen.
Studies met geavanceerde DNA-chips hebben inderdaad verrassende oorzaken van andere ziekten blootgelegd. Volgens Daly bracht een soortgelijk onderzoek naar leeftijdsgebonden maculaire degeneratie (de belangrijkste oorzaak van blindheid bij mensen ouder dan 55 jaar in de Verenigde Staten) genen aan het licht die betrokken zijn bij de functie van het immuunsysteem in plaats van genen die specifiek zijn voor de ogen of de hersenen. De genetica leidde ons naar een biologisch pad waar mensen niet op waren gefocust, zegt Daly. Het geeft een basis waardoor de onderzoeksgemeenschap zich kan concentreren op wat echt causaal is, in plaats van alleen op een effect van de ziekte.
Andere geplande of lopende onderzoeken die gebruik maken van de nieuwe Affymetrix-chip, die afgelopen september op de markt kwam, richten zich op aandoeningen als diabetes, obesitas en de ziekte van Alzheimer. Tanzi heeft de eerste analyse bij Alzheimerpatiënten al afgerond en verwacht over een maand een lijst met kandidaatgenen te hebben.
Zullen deze genchips uiteindelijk complexe genetische ziekten dwingen zich over te geven aan DNA-analyse? Ik heb er alle vertrouwen in dat we genen zullen vinden die verband houden met complexe aandoeningen, zegt Daly. Ik ben er even zeker van dat we ze niet allemaal zullen vinden, misschien niet eens een meerderheid. Maar voor neuropsychiatrische aandoeningen, zoals autisme of schizofrenie, waarbij we geen van de genen kennen of enig inzicht hebben in de causale basis van de aandoening, zou het blootleggen van zelfs een enkel gen transformerend kunnen zijn.
Voor degenen die geconfronteerd worden met de dagelijkse mysteries van een ziekte als autisme, is dat welkom nieuws. Dit is echt op het snijvlak van technologie, zegt Andy Shih, Chief Scientific Officer bij Autism Speaks, een belangenbehartigingsgroep in New York City. Het feit dat mensen deze technologie willen toepassen op autisme is opwindend.